std::bit_ceil

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在标头 <bit> 定义
template< class T >
constexpr T bit_ceil(T x);
(C++20 起)

不小于 x 的最小的二的整数次幂。

若值不能以 T 表示,则行为未定义。仅若不出现未定义行为才容许在常量求值中调用此函数。

此重载只有在 T 为无符号整数类型(即 unsigned charunsigned shortunsigned intunsigned longunsigned long long 或扩展无符号整数类型)时才会参与重载决议。

参数

x - 无符号整数类型的值

返回值

不小于 x 的最小的二的整数次幂。

异常

不抛出。

可能的实现

libstdc++ (gcc)libc++ (clang) 中的可能实现。

template <std::unsigned_integral T>
    requires !std::same_as<T, bool> && !std::same_as<T, char> &&
             !std::same_as<T, char8_t> && !std::same_as<T, char16_t> &&
             !std::same_as<T, char32_t> && !std::same_as<T, wchar_t> 
constexpr T bit_ceil(T x) noexcept
{
    if (x <= 1u)
        return T(1);
    if constexpr (std::same_as<T, decltype(+x)>)
        return T(1) << std::bit_width(T(x - 1));
    else { // 对于要经受整数提升的类型
        constexpr int offset_for_ub =
            std::numeric_limits<unsigned>::digits - std::numeric_limits<T>::digits;
        return T(1u << (std::bit_width(T(x - 1)) + offset_for_ub) >> offset_for_ub);
    }
}

示例

#include <bit>
#include <bitset>
#include <iostream>
 
auto main() -> int
{
    using bin = std::bitset<8>;
 
    for (unsigned x{0}; x != 10; ++x)
    {
        auto const z = std::bit_ceil(x); // P1956R1 前为 `ceil2`
 
        std::cout << "bit_ceil(" << bin(x) << ") = " << bin(z) << '\n';
    }
}

输出:

bit_ceil(00000000) = 00000001
bit_ceil(00000001) = 00000001
bit_ceil(00000010) = 00000010
bit_ceil(00000011) = 00000100
bit_ceil(00000100) = 00000100
bit_ceil(00000101) = 00001000
bit_ceil(00000110) = 00001000
bit_ceil(00000111) = 00001000
bit_ceil(00001000) = 00001000
bit_ceil(00001001) = 00010000

参阅

(C++20)
寻找不大于给定值的最大的二的整数次幂
(函数模板)